清华大学物理实验A1透镜焦距地测量实验报告

透镜焦距测量实验报告透镜焦距测量实验报告引言：透镜是一种常见的光学元件，广泛应用于各个领域。

在实际应用中，了解透镜的焦距是非常重要的。

本实验旨在通过测量透镜的焦距，探究透镜的光学特性，并验证透镜公式。

实验材料与仪器：本实验所需材料包括一块凸透镜、一块凹透镜、一块平凸透镜、一块平凹透镜、一支白色LED灯、一张白纸、一支铅笔。

实验仪器包括一把卷尺、一台光屏、一台准直器。

实验步骤：1. 将光屏放置在实验桌上，并将其与墙面保持一定距离。

2. 将白纸固定在光屏上，并用铅笔在纸上画一个小孔。

3. 将白色LED灯放置在小孔后方，使其光线通过小孔照射到光屏上。

4. 将凸透镜放置在光线前方，调整透镜与小孔之间的距离，直到在光屏上观察到一个清晰的焦点。

5. 使用卷尺测量透镜与小孔之间的距离，并记录下来。

6. 重复以上步骤，分别使用凹透镜、平凸透镜和平凹透镜进行测量。

实验结果与分析：根据实验数据，我们得到了不同透镜的焦距测量值。

通过对这些数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 凸透镜的焦距为正值，凹透镜的焦距为负值。

这是因为凸透镜能够使平行光线汇聚到一个焦点，而凹透镜则使平行光线发散。

2. 凸透镜的焦距与透镜与物体的距离成反比。

当透镜与物体的距离增加时，焦距减小；当透镜与物体的距离减小时，焦距增大。

这与透镜公式f=1/(1/f1+1/f2)中的f1和f2的关系一致。

3. 凹透镜的焦距与透镜与物体的距离成正比。

当透镜与物体的距离增加时，焦距增大；当透镜与物体的距离减小时，焦距减小。

这也与透镜公式f=1/(1/f1+1/f2)中的f1和f2的关系一致。

结论：通过本实验，我们成功测量了不同透镜的焦距，并验证了透镜公式。

实验结果表明，透镜的焦距与透镜与物体的距离有密切关系。

这对于我们理解透镜的光学特性以及在实际应用中的正确使用具有重要意义。

总结：透镜焦距测量实验是一项基础的光学实验，通过实验我们可以更好地理解透镜的光学特性。

透镜焦距测定实验报告实验报告：透镜焦距测定摘要：本实验使用几种不同的方法来测定简单透镜的焦距。

在实验过程中，通过使用可调的物体与屏幕的组合，我们可以精确地测量透镜的焦距。

通过比较不同方法的结果，我们可以得出最终的透镜焦距测定值，并比较其精度和准确性。

实验目的：1. 学习使用透镜测量焦距的方法及其原理2. 熟悉实验器材，如凸透镜、凹透镜、可调物体、屏幕等3. 运用统计学方法进行数据分析，得出透镜焦距测定值实验器材：1. 凸透镜2. 凹透镜3. 可调物体（如光屏、物体支架）4. 光源5. 直尺和卷尺6. 三脚架和夹子7. 牛顿环装置实验原理：透镜焦距是指透镜将平行光线聚焦所需的距离。

测量简单透镜的焦距有多种方法，本实验将通过三种方法分别进行测量。

（1）焦距测量法：将一物距离凸透镜的距离作为变量，记录在屏幕上得到的成像位置的距离，通过公式法测算出透镜的焦距。

（2）光具定标法：利用牛顿环形成的干涉条纹，通过测算干涉环的直径得到透镜的半径，再通过公式计算透镜的焦距。

（3）两点法：通过测量透镜两端的物体与屏幕的距离，得出透镜焦距的近似值。

实验步骤：实验一：焦距测量法1. 在光源处放置一个可调物体（如光屏），使其与凸透镜处于同一平面上。

2. 调节光源到合适亮度，方便观察。

将光照射在物体上，调节物体距离凸透镜的距离，记录不同位置处在屏幕上得到的清晰成像长度。

3. 利用公式法计算出透镜的焦距。

实验二：光具定标法1. 在光源处放置一个可调物体（如光屏），使其与凸透镜处于同一平面上。

2. 调节光源到合适亮度，方便观察。

将光照射在凸透镜上，观察牛顿环的生成。

调节光屏的位置，使得干涉环清晰并最大。

3. 使用直尺测算干涉环的直径，并通过公式法计算出透镜的焦距。

实验三：两点法1. 在光源处放置两个可调物体（如光屏），使得两个物体距离透镜几乎相等且透镜位于两物体中央位置。

2. 将光照射在其中的一个物体上，观察其在屏幕上的成像长度。

透镜焦距的测定实验报告透镜焦距的测定实验报告引言：透镜是一种常见的光学元件，广泛应用于光学仪器和设备中。

了解透镜的性质对于正确使用和设计光学系统至关重要。

其中，透镜的焦距是一个重要的参数，它决定了透镜成像的特性和应用范围。

本实验旨在通过实际测量的方法确定透镜的焦距，并探究焦距与透镜的形状、材料等因素之间的关系。

实验步骤：1. 实验器材准备：准备一组透镜，包括凸透镜和凹透镜，以及一个光屏、一根直尺和一支小灯泡。

2. 准备工作：将光屏放置在实验室桌上，确保光屏与透镜之间的距离可以调节。

将透镜放置在透镜架上，调整透镜与光屏之间的距离，使其与透镜的中心轴垂直。

3. 准备光源：将小灯泡放置在透镜的一侧，确保光线通过透镜后能够照射到光屏上。

4. 准备测量：将直尺放置在光屏上，作为参考线。

确保直尺与光屏垂直，并将直尺的零点与光屏上的中心对齐。

5. 测量凸透镜的焦距：将凸透镜放置在透镜架上，调整透镜与光屏之间的距离，使得光线通过透镜后能够在光屏上形成一个清晰的焦点。

移动光屏，直到焦点清晰可见。

测量透镜与光屏之间的距离，即为凸透镜的焦距。

6. 测量凹透镜的焦距：将凹透镜放置在透镜架上，按照同样的方法进行测量。

通过调整光屏的位置，找到凹透镜的焦点。

测量透镜与光屏之间的距离，即为凹透镜的焦距。

实验结果与分析：通过上述实验步骤，我们测得了凸透镜和凹透镜的焦距。

根据实验结果，我们可以发现焦距与透镜的形状有关。

凸透镜的焦距为正值，而凹透镜的焦距为负值。

这是因为凸透镜会使光线会聚到一个焦点上，而凹透镜会使光线发散。

同时，我们还可以发现焦距与透镜的形状和材料有关。

对于同一形状的透镜，焦距与透镜的曲率半径成反比。

而对于相同材料的透镜，焦距与透镜的折射率成正比。

实验误差与改进：在实验过程中，可能存在一些误差，例如光线的折射、透镜的制造误差等。

为了减小误差，可以采取以下改进措施：1. 使用更精确的测量工具，如千分尺或激光测距仪，来测量透镜与光屏之间的距离。

透镜焦距的测定实验报告在这次透镜焦距的测定实验中，我们的目标是找出透镜的焦距。

首先，准备工作就很重要。

要准备一个透镜、一个光源和一个屏幕。

实验室的气氛满是期待，大家心里都在默默算着，今天会有什么新发现。

第一步，先把透镜放在桌子上。

大家围着，仔细观察。

然后，点亮光源，光线穿过透镜，变得弯曲。

透镜的神奇之处就显露无遗了。

像魔法一样，光线从直线变成了弯曲的轨迹。

看到这个场景，我不禁感叹：科学真是妙不可言。

接下来，调整透镜和屏幕之间的距离。

这个过程需要小心翼翼。

要找到一个点，屏幕上能形成清晰的像。

像是要捉住那一瞬间的美丽。

当光斑变得清晰时，大家欢呼起来，像是在庆祝一个小小的胜利。

这里的每一个步骤都充满了乐趣。

然后，我们进行测量。

记录透镜与屏幕的距离。

这个数据非常关键，能帮助我们进一步计算焦距。

虽然这看似简单，但其实每个数据背后都有它独特的故事。

每一次记录，都是对透镜理解的加深。

在计算焦距的时候，大家开始热烈讨论。

这种集思广益的氛围让实验更加生动。

透镜的焦距是一个重要的物理参数，决定了它的应用。

无论是相机、眼镜还是望远镜，焦距都影响着图像的质量。

讨论中，有人提到用“点线面”的方式来理解焦距的概念，大家纷纷表示认同。

实验的最后一步，数据分析。

通过测得的距离，应用公式来计算焦距。

这个过程其实有些挑战性，但大家都很投入。

看着公式一行行地展开，像拼图一样，逐渐拼凑出焦距的真相。

焦距被确定，大家的脸上都挂着满意的笑容。

此刻的成就感真是无与伦比。

总结这个实验，真是一次难忘的经历。

透镜的奥秘在我们手中揭开，科学的魅力在每个人心中点燃。

透镜焦距的测定不仅仅是一个实验，更是我们对自然现象的深入探索。

通过亲手操作和计算，理解了透镜的特性，感受到了物理学的神奇。

这样的实践活动，让我们在轻松愉快中收获了知识，建立了团队合作的精神。

每个人都在这个过程中找到了自己的角色。

有人负责记录，有人负责调整，还有人负责讨论。

就像一场合作无间的乐队演奏，各自发挥，最终形成和谐的乐曲。

透镜焦距的测定实验报告一、实验目的1、加深对薄透镜成像规律的理解。

2、掌握几种测量透镜焦距的方法。

3、学习使用光学仪器进行实验测量和数据处理。

二、实验原理1、薄透镜成像公式对于薄透镜，物距＄u$、像距＄v$ 和焦距＄f$ 之间满足以下关系：＄＼frac{1}｛u} ＋＼frac{1}｛v} ＝＼frac{1}｛f}＄2、自准直法当物位于凸透镜的焦平面上时，从物上发出的光线经过透镜后成为平行光。

若在透镜后面垂直于光轴放置一个平面镜，平行光被反射回来再次通过透镜后仍成像于原物所在处，此时物与像重合。

此时物到透镜的距离即为透镜的焦距。

3、物距像距法当物距和像距都能直接测量时，根据成像公式可以计算出透镜的焦距。

4、共轭法（贝塞尔法）设物与屏的距离为＄L$ ，移动透镜分别在两个不同位置时，在屏上分别得到放大的像和缩小的像，两次成像时透镜移动的距离为＄d$ ，则透镜的焦距为：＄f ＝＼frac{L^2 d^2}｛4L}＄三、实验仪器光具座、凸透镜、蜡烛、光屏、平面镜、毫米刻度尺等。

四、实验内容与步骤1、自准直法测焦距（1）将凸透镜固定在光具座的一端，在凸透镜的另一侧放置平面镜，并使其与光具座垂直。

（2）在凸透镜前放置一个物（如带有箭头的物屏），调节物屏的位置，使物屏上的箭头通过透镜后经平面镜反射回来的像与物屏上的箭头重合。

（3）用毫米刻度尺测量此时物屏到凸透镜光心的距离，即为透镜的焦距＄f_1$ 。

（4）重复测量三次，取平均值。

2、物距像距法测焦距（1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，使三者的中心大致在同一高度。

（2）移动蜡烛，使蜡烛到凸透镜的距离大于两倍焦距，在光屏上得到清晰的倒立缩小的实像。

（3）用毫米刻度尺分别测量物距＄u_1$ 和像距＄v_1$ 。

（4）根据成像公式计算出焦距＄f_2$ 。

（5）改变物距，重复上述步骤，测量多组数据，计算焦距并取平均值。

3、共轭法测焦距（1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，使三者的中心大致在同一高度，且物屏与光屏之间的距离＄L$ 大于四倍焦距。

电 子 科 技 大 学实 验 报 告学生姓名： 学 号： 指导教师： 实验地点：科技实验大楼104室 实验时间： 一、实验室名称：透镜焦距的测定 二、实验项目名称：透镜焦距的测定三、实验学时：3学时 四、实验原理：1．测凸透镜的焦距（1）自准直法如图1所示，用屏上“1”字矢孔屏作为发光物。

在凸透镜的另一边放置一平面反射镜，光线通过凸透镜后经平面反射镜返回孔屏上。

移动透镜位置可以改变物距的大小，当物距正好是透镜的焦距时，物上任意一点发出的光线经透镜折射后成为平行光，经平面镜反射后，再经透镜折射回到矢孔屏上。

这时在矢孔屏上看到一个与原物大小相等的倒立实像。

这时物屏到凸透镜光心的距离即为此凸透镜的焦距。

（2）物距像距法如图2所示，用屏上“1” 字矢孔作为发光物，经过凸透镜折射后成像在另一侧的观察屏上。

在实验中测得物距u 和像距v ，则凸透镜的焦距为vu uvf +=用自准直法和物距像距法测凸透镜焦距时，都必须考虑如何确定光心的位置。

光线从各个方向通过凸透镜中的一点而不改变方向，这点就是该凸透镜的光心。

凸透镜的光心一般与它的几何中心不重合，因而光心的位置不易确定，所以上述两种方法用来测定凸透镜焦距是不够准确的，误差约为1.0%~5.0%。

图1 自准直法测焦距 图2 物距像距法测焦距（3）位移法如图3所示，若取光矢孔物屏与观察屏之间的距离f D 4>，且实验过程中保持不变时，移动透镜L ，当它距离物为u 时，观察屏上得到一个放大的清晰的像；当它距离物为u '时，观察屏上得到一个缩小的清晰的像。

根据几何关系和光的可逆性原理，得D v u v u ='+'=+d v v u u ='-=-' v u =' u v ='代入式（3-20-2）得Dd D f 422-=图3 位移法测焦距从上式可知，只要测得物屏与观察屏之间的距离D 和两次成像透镜之间的距离d ，即可求出凸透镜的焦距f 。

透镜焦距的测定实验报告啊哈，今天咱们来聊聊那神奇的光学世界——透镜的世界！说到透镜，你可能会想到那些大头娃娃玩具或者科幻电影里的神奇镜头。

但你知道吗？其实，在现实世界里，透镜的应用可广泛了，从放大镜到望远镜，再到我们的眼睛，透镜无处不在。

今天，我们就来做个小实验，来测一测透镜的焦距，看看这个“魔法”到底有多神奇！我们要准备好实验材料。

一根细长的蜡烛、一块透镜和一些尺子。

这些工具看似简单，但正是它们构成了我们这次实验的基础。

现在，让我们开始动手吧！第一步，把蜡烛放在透镜前，让光线通过透镜。

这时候，你可能会觉得有点奇怪，为什么明明只是一束光，却能变得那么亮？别急，这就涉及到了透镜的折射原理。

想象一下，如果把蜡烛比作一个放大镜，那么透镜就是那个能够聚焦光线的“眼睛”。

第二步，我们需要用尺子来测量蜡烛与透镜之间的距离。

这一步听起来有些复杂，但实际上很简单。

只要我们把尺子平放在桌面上，然后对准蜡烛和透镜，就可以轻松地得到这个距离了。

第三步，接下来，我们需要调整蜡烛的位置，让它位于透镜的中心。

这一步可能有点难，因为有时候我们很难找到那个完美的“黄金点”。

但是别担心，只要我们不断尝试，总会找到那个最亮的点。

第四步，当蜡烛处于透镜的中心时，我们就可以开始测量了。

用尺子量出蜡烛到透镜的距离，记下这个数值。

然后，再量出透镜到蜡烛的距离，同样记下这个数值。

我们将这两个数值相减，就得到了透镜的焦距。

经过一番努力，我们终于测出了透镜的焦距！是的，你没听错，这真的是一件非常神奇的事情。

通过这个实验，我们不仅学会了如何测量透镜的焦距，还对透镜的原理有了更深的理解。

在这个过程中，我们还可以发现一些有趣的现象。

比如，当我们改变蜡烛与透镜之间的距离时，蜡烛在透镜中的像会发生变化。

这是因为透镜具有汇聚光线的作用，而蜡烛与透镜之间的距离决定了光线进入透镜后的角度。

我们还可以通过调整透镜的角度来改变光线的方向。

想象一下，如果我们把透镜倾斜一下，光线就会沿着不同的路径射向蜡烛，从而产生不同的效果。

清华大学透镜焦距的测量实验物理实验完整报告班级姓名学号结稿日期：透镜焦距的测量实验报告一、实验目的1.加深理解薄透镜的成像规律；2.学习简单光路的分析和调节技术（主要是共轴调节和消视差）；3.学习几种测量透镜焦距的方法。

二、实验原理1.薄透镜成像规律：薄透镜是指中央厚度d比透镜焦距f小很多的透镜。

分为凹透镜和凸透镜。

在近轴光线条件下，薄透镜的成像规律为：111=+f p q'y qβ==-y p式中，β为线放大率，其余各个物理量正负作如下规定：和都是从光心算起。

在本实验中，为了尽可能满足近轴本实验中采用薄透镜，因此p q条件，常采取两个措施：(1)在透镜前加一光阑以挡住边缘光线；(2)调节各元器件使之共轴。

以凸透镜为例，薄透镜成像规律如图1所示。

图1 凸透镜成像规律2.共轭法测凸透镜的焦距原理：如图2，使得物与屏距离4b f ＞并保持不变，令12O O 和间的距离为a ,物到像的距离为b ，则根据共轭关系，有12p q =和21p q =。

进而推得：224b a f b-=测量出a 和b 即可求得焦距f 。

图2 共轭法测量凸透镜焦距3.焦距仪测凸透镜焦距原理：如下图3，由几何关系，知：0tan y fω=，'tan x y f ω=且0tan tan ωω=，所以，'x y f f y=。

式中f 为平行光管武警的焦距，为给出值。

'y 为用测微目镜测得的同一对平行线的像的距离，x f 为待测凸透镜的焦距。

图3 焦距仪光路图4.自准法测凹透镜焦距原理：如图4，物屏上的箭矢AB 经过凸透镜1L 后成实像''A B ，图中111O F f 为1L 的焦距。

现将待测凹透镜2L 置于1L 与''A B 之间，此时''A B 成为2L 的虚物。

若虚物''A B 正好在2L 的焦平面上，则从2L 出射的光将是平行光。